Græða plöntur á notkun LED ljósaperu?
Notkun ljósdíóða-(LED) ljósaperurí þeim tilgangi að þróa plöntur hefur notið vaxandi vinsælda á undanförnum árum, sérstaklega meðal ræktenda í atvinnuskyni sem og áhugafólks um garðyrkjumenn. Þar sem tæknin heldur áfram að batna hefur LED lýsing komið fram sem raunhæfur valkostur við hefðbundna ljósgjafa fyrir ræktun plantna inni. Það er enn spurning hvort LED ljósapera sé raunverulega gagnleg fyrir plöntur eða ekki. Til að finna svar við þessari spurningu þurfum við að rannsaka þær vísindalegu meginreglur sem stjórna þróun plantna, eiginleika LED ljósa og hvaða afleiðingar það hefði í raunheimum að nota þau í garðyrkju.
Greining á ljósþörfum plantna og vöxt þeirra
Ljóstillífun er ferli sem plöntur eru háðar til að umbreyta ljósorku í efnaorku, sem síðan er notuð til að knýja vöxt, þroska og æxlun. Plöntur eru háðar ljósi fyrir þetta ferli. Litarefni eins og blaðgræna a og blaðgræna b, auk karótenóíða, eru ábyrg fyrir frásog ljóss af plöntum meðan á ljóstillífun stendur. Breytingar á bylgjulengdum ljóss hafa hver um sig einstök áhrif á þróun plantna.
Til þess að gróðurþroski geti átt sér stað er blátt ljós, sem venjulega fellur á bilinu 400 til 490 nanómetrar, nauðsynlegt. Framleiðsla á blaðgrænu er efld, hvatt er til myndun sterkra róta og plönturnar geta haldið þéttri og runnaðri lögun með aðstoð hennar. Fyrir blómgun og ávöxt er hins vegar rautt ljós, sem hefur bylgjulengdir á bilinu 620 til 750 nanómetrar, algjörlega nauðsynlegt. Auk þess að hafa áhrif á myndun hormóna sem tengjast blómstrandi og stuðla að heildaruppsöfnun plöntulífmassa, stuðlar það einnig að lengingu á stilkum við vöxt plantna. Þar að auki er hægt að hafa áhrif á formgerð plantna og viðbrögð þeirra við að forðast skugga með miklu -rauðu ljósi, sem er á milli 700 og 800 nanómetrar að bylgjulengd.
Til þess að plöntur geti blómstrað þurfa þær ákveðinn ljósstyrk og ljóstímabil, sem er sá tími sem þær verða fyrir ljósi á hverjum degi. Það er mikilvægt að hafa í huga að ljósþörf ýmissa plöntutegunda er mismunandi, sumar tegundir gera meiri kröfur en aðrar hvað varðar styrkleika og lengd ljóssins. Til dæmis gætu suðrænar plöntur eins og brönugrös þurft ljósstyrk sem er tiltölulega lægri í samanburði við sólar-grænmeti eins og tómata, sem þurfa mikið ljós til að ná hámarksþroska og ávaxtaframleiðslu.
Útskýring á hvernigLED ljósaperurStarfa
Þegar borið er saman við hefðbundnar glóperur, flúrperur og há-afhleðslu (HID) ljósaperur virka LED (Light-Emitting Diode) ljósaperur í samræmi við sérstaka meginreglu. Framleiðsla ljóss í glóperum felur í sér að hita þráður þar til hann glóir. Þessi aðferð er afar óhagkvæm þar sem umtalsvert magn af orkunni sem er tiltæk er sóað í hita. Flúrljós nýta gas-fyllt rör sem er húðað með fosfór og myndar ljós þegar það er knúið af rafstraumi. Aftur á móti treysta há-afhleðsluljós (HID) á rafboga sem er á milli tveggja rafskauta sem eru í gas-fylltu hylki.
Á hinn bóginn,-ljósdíóða (LED)eru hálfleiðaratæki sem gefa frá sér ljós í hvert sinn sem rafstraumur fer í gegnum þau. Þeir geta verið búnir til til að gefa frá sér sérstakar bylgjulengdir ljóss, sem gerir nákvæma stjórn á litrófinu. Hægt er að hanna LED ljósaperur til að gefa aðeins frá sér þær bylgjulengdir sem eru hagstæðastar fyrir þróun plantna, eins og blátt og rautt ljós, eða blanda af fjölmörgum bylgjulengdum til að líkjast náttúrulegu sólarljósi betur. Þetta gefur til kynna að hægt er að stilla LED ljósaperur þannig að þær gefi aðeins frá sér þær bylgjulengdir sem nauðsynlegar eru fyrir vöxt plantna.
Þessu til viðbótar hafa LED ljós virkilega góða orkunýtingu. Í samanburði við hefðbundnar ljósaperur eru þær færar um að breyta umtalsvert stærra hlutfalli raforku í ljósorku. Glóandi ljós, til dæmis, mega aðeins breyta á milli 5 og 10 prósent af raforkunni sem þau nota í sýnilegt ljós, en ljós-gefin frá sérdíóða (LED) perurgetur umbreytt á milli 50 og 60 prósent eða jafnvel meira, allt eftir gæðum og hönnun perunnar sem notuð er. Þessi hagkvæmni í orkunotkun lækkar ekki aðeins orkuverð heldur dregur einnig úr magni varma sem myndast, sem er mikilvægt að hafa í huga þegar tekið er tillit til umhverfisins þar sem verksmiðjur eru settar upp.
Að nýtaLED ljósaperurfyrir plöntur býður upp á ýmsa kosti
Nákvæm stjórn á bylgjutíðni
Þegar kemur að þróun plantna er getu LED ljósaperur til að veita nákvæma stjórn á ljósrófinu einn mikilvægasti kosturinn sem þessar perur veita. Til að koma til móts við nákvæmar kröfur ýmissa stiga plöntuþróunar, hafa ræktendur getu til að velja LED perur sem framleiða ákveðnar bylgjulengdir af bláum, rauðum og öðrum litum. Til dæmis, á ungplöntu- og gróðurstigi, er hægt að veita meira magn af bláu ljósi til að styðja við myndun sterkra róta og laufblaða. Að auka magn af rauðu ljósi sem plöntur fá rétt áður en þær fara í blómgun og ávaxtastig gæti hvatt plönturnar til að blómstra og gefa ávöxt. Þegar hún er á móti notkun ljósakerfis sem á almennt við, hefur þessi sérsniðna nálgun á lýsingu tilhneigingu til að skila sér í plöntum sem eru bæði heilbrigðari og afkastameiri.
Skilvirkni í orkunotkun
Eins og áður sagði hafa LED ljós mjög mikla skilvirkni hvað varðar orkunotkun. Þetta hefur umtalsverðan kost, sérstaklega fyrir stóra-framleiðendur í atvinnuskyni sem gætu verið með hundruð eða jafnvel þúsundir ljósa stöðugt. Með því að nota -ljósdíóða (LED) ljósaperur geta þeir dregið verulega úr mánaðarlegum orkuútgjöldum, sem getur haft töluverð áhrif á heildarkostnað-hagkvæmni starfseminnar. Þó að sparnaðurinn kunni að vera í minni mælikvarða fyrir heimilisgarðyrkjumenn, þá felur orkunýtni LED samt í sér minni orkunotkun og sjálfbærari nálgun við garðyrkju innanhúss. Þetta er vegna þess að LED eru skilvirkari en hefðbundnar ljósaperur.
Að stjórna hitanum
Glóandi og-high-intensity discharge (HID) ljós, sem eru dæmi um hefðbundna ljósgjafa, framleiða töluvert magn af hita. Of hár hiti getur verið skaðlegur fyrir plöntur, þar sem hann getur valdið streitu, visnað og jafnvel skaðað viðkvæmu laufblöðin. Aftur á móti mynda ljósaperur sem nota LED tækni óverulegan hita. Þetta gerir kleift að staðsetja plöntur nær ljósunum án hættu á hitaskemmdum, sem hámarkar ljósmagnið sem frásogast og stuðlar að enn skilvirkari ljóstillífun. Þar að auki, vegna þess að LED framleiða minni hita en aðrir ljósgjafar, þurfa þær minni orku til að reka kælikerfi við vaxtarskilyrði innandyra, sem er annar þáttur sem stuðlar að því að draga úr orkunotkun.
Langlífi lífsins
Þegar borið er saman við aðrar gerðir af ljósaperum hafa LED ljósaperur endingartíma sem er verulega lengri. LED perur af betri gæðum geta lifað í allt að 50.000 klukkustundir eða jafnvel lengur, öfugt við glóperur, sem endast kannski aðeins í nokkur þúsund klukkustundir, og flúrperur, sem geta endað í um 10.000 til 20.000 klukkustundir. Ræktendur geta sparað bæði tíma og peninga vegna þessa langa líftíma, sem lágmarkar hversu oft þarf að skipta um perur. Að auki býður það upp á ljósaskilyrði sem eru stöðugri og stöðugri fyrir plöntur, þar sem það er minna truflun sem myndast við reglulega skiptingu á perum.
Hönnunin er bæði fyrirferðarlítil og sveigjanleg
LED ljós eru fáanleg í fjölmörgum stærðum og gerðum, sem gerir þau mjög aðlögunarhæfar vörur sem hægt er að nota í margs konar vaxtarumhverfi innandyra. Lítil ræktunartjöld, lóðréttir garðar og stór-gróðurhús í atvinnuskyni eru allir hentugir staðir til að hafa þau með vegna þess hve auðvelt er að sameina þau. Ræktendur geta aukið fjölda plantna sem þeir geta ræktað á tilteknu svæði með því að nýta sér fyrirferðarlítinn hönnun, sem gerir einnig kleift að nýta plássið á skilvirkari hátt. Ennfremur er sumum LED ljósum ætlað að vera stillanleg, sem gerir bændum kleift að breyta ljósstyrk og litróf í samræmi við sérstakar kröfur þeirra. Þetta veitir aukið frelsi í ræktun plantna.
Mögulegar takmarkanir sem LED ljósaperur kunna að hafa þegar þær eru notaðar á plöntur
Stofnkostnaður
Í samanburði við hefðbundnari lýsingarlausnir hafa LED ljósaperur oft meiri upphafskostnað. Þetta er þrátt fyrir að þeir veita margvíslega kosti. Kostnaður við að kaupa LED vaxtarljós af háum gæðaflokki getur verið frekar hár, sérstaklega þau sem eru búin háþróaðri getu eins og getu til að breyta litrófinu og styrkleikanum. Þessi stofnkostnaður gæti verið ofviða fyrir suma garðyrkjumenn sem eru eingöngu að stunda garðyrkju sem dægradvöl eða fyrir smábændur sem hafa takmarkað fjármagn. Á hinn bóginn er nauðsynlegt að taka tillit til langtímasparnaðar í orkukostnaði og endurnýjun á perum, sem gæti með tímanum bætt upp fyrir meiri upphafsútgjöld.
Vísitala litaflutnings (CRI) gildi
Þegar borið er saman við náttúrulegt sólskin, þá er litaskilavísitalan mælikvarði sem ákvarðar hversu nákvæmlega ljósgjafi getur endurskapað liti einstakra hluta. Vegna þess að þeir einbeita sér að því að losa aðeins þær bylgjulengdir sem eru góðar fyrir ljóstillífun, geta ákveðnar LED ljósaperur, sérstaklega þær sem eru sérstaklega ætlaðar til þróunar plantna, haft lægri heildarendurkaststuðul (CRI). Þó hugsanlegt sé að þetta hafi ekki tafarlaus áhrif á þróun plantna getur það gert bændum erfiðara fyrir að meta heilbrigði og ástand plantna þeirra sjónrænt. Hefðbundnir ljósgjafar, eins og glóperur, hafa hins vegar venjulega hátt CRI, sem þýðir að þeir gefa ljós sem virðist eðlilegra og er auðveldara fyrir augun fyrir þá sem eru að skoða plönturnar.
Ófullnægjandi fjöldi fullra-afrita litrófs
Það getur verið erfitt að afrita allt litróf náttúrulegs sólskins að fullu með LED ljósum, þrátt fyrir að hægt sé að stilla þessi ljós til að gefa frá sér breitt svið af bylgjulengdum. Sérhver bylgjulengd í náttúrulegu sólskini, frá útfjólubláu til innrauða, stuðlar að vexti og þroska plantna, að vísu í mismiklum mæli. Náttúrulegt sólarljós hefur samfellt litróf bylgjulengda, frá útfjólubláu til innrauða. Sumar rannsóknir sýna að sumar bylgjulengdir sem falla utan venjulegra bláa og rauða sviða, eins og útfjólublátt og langt-rauður, geta haft góð áhrif á heilsu plantna, þol þeirra fyrir streitu og þróun bragðs í mataruppskeru. Það eru LED vaxtarljós sem gera tilraun til að fella inn breiðara litróf; engu að síður er enn erfitt að ná fullri og nákvæmri eftirlíkingu af náttúrulegu sólskini vegna tæknilegra áskorana sem fylgja því.
Lokahugsanir
Ég vil draga þá ályktun að -ljósdíóða (LED) ljósaperur séu orðnar raunhæfur og vinsælli valkostur fyrir innanhúsgarðyrkju og garðyrkju í atvinnuskyni. Þessar perur bjóða upp á nokkra kosti fyrir vöxt plantna. Sú staðreynd að þeir geta veitt nákvæma bylgjulengdarstýringu, orkunýtingu, góða hitastjórnun, langan líftíma og fyrirferðarlítil hönnun gerir þá vel til þess fallin að fullnægja einstökum kröfum plantna á ýmsum stigum vaxtar þeirra. Á hinn bóginn hafa þeir ákveðna galla, svo sem meiri upphafskostnað, möguleika á vandamálum við litaendurgjöf og erfiðleika við að endurskapa litróf náttúrulegs sólskins algjörlega.
Þegar öllu er á botninn hvolft finnur meirihluti ræktenda að ávinningurinn af því að nota LED ljósaperur er meiri en ókostirnir. Við gætum gert ráð fyrir að í framtíðinni muni LED lýsingarlausnir fyrir þróun plantna verða enn árangursríkari, hagkvæmari og aðlögunarhæfari vegna áframhaldandi endurbóta í LED tækni. Hvort sem þú ert ræktandi í atvinnuskyni sem vill hámarka afköst eða garðyrkjumaður sem vill rækta ferskar kryddjurtir og grænmeti allt árið, þá geta LED ljósaperur verið ómetanleg viðbót við garðyrkjuvopnabúrið þitt. Þeir bjóða upp á áreiðanlegan og skilvirkan ljósgjafa sem gerir plöntunum þínum kleift að blómstra.
